KR102640267B1 - Hardness adjustable mattress assembly comprising phase-shift material - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 매트리스(200)를 포함하는 매트리스 어셈블리로서, 상기 매트리스(200)는 상변화물질(PCM)이 충진된 상변화물질층(230)을 포함하고, 상기 상변화물질층(230) 내부에 가열 부재(235)가 위치하는, 매트리스 어셈블리를 제공한다.The present invention is a mattress assembly including a mattress 200, wherein the mattress 200 includes a phase change material layer 230 filled with a phase change material (PCM), and the inside of the phase change material layer 230 A mattress assembly is provided in which a heating member 235 is located.
Description
본 발명은 매트리스 어셈블리에 관한 것으로, 구체적으로 상변화물질을 포함하여 사용자가 원하는 바에 따라 자유롭게 경도를 조절할 수 있는 매트리스 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a mattress assembly, and more specifically, to a mattress assembly that includes a phase change material and whose hardness can be freely adjusted according to the user's wishes.
매트리스는 스프링, 메모리폼 등을 포함하기에 그 경도가 동일하게 제작된다. Since mattresses contain springs and memory foam, they are manufactured to have the same hardness.
따라서, 사용자가 취향이나 필요에 따라 다른 경도의 매트리스를 원하는 경우 그 조절이 실질적으로 불가능하다.Therefore, if the user wants a mattress of different hardness according to taste or need, it is practically impossible to adjust it.
또한, 매트리스는 전 구역에 걸쳐 경도가 동일하다. Additionally, the mattress has the same hardness throughout all areas.
따라서, 사용자가 장기간 사용하면 골반, 허리 등과 같은 신체의 특정부위가 불편해지거나, 또는 사용자가 원하는 부분의 경도를 조절할 수 없다는 문제가 있다. Therefore, if the user uses it for a long period of time, there is a problem that certain parts of the body, such as the pelvis, waist, etc., become uncomfortable, or the hardness of the part desired by the user cannot be adjusted.
특히, 치료의 목적이나 사용자 기호에 따라 특정 부분에 상이한 경도가 필요할 수 있음에도 기존의 매트리스는 이를 만족시킬 수 없다.In particular, although different hardness may be required in certain parts depending on the purpose of treatment or user preference, existing mattresses cannot satisfy this requirement.
이에, 매트리스에서 사용자가 원하는 경우 경도를 조절하거나 또는 사용자가 원하는 구역의 경도만을 선택적으로 조절하기 위한 시도가 있었다. Accordingly, attempts have been made to adjust the hardness of the mattress when the user desires, or to selectively adjust only the hardness of the area desired by the user.
한국공개특허공보 제10-2016-0002484호인 경도 조절이 가능한 매트리스를 살펴본다.Let's look at the mattress with adjustable hardness in Korea Patent Publication No. 10-2016-0002484.
경도 조절이 가능한 매트리스에 관한 것으로, 탄성체 및 탄성체의 위 또는 아래에 위치하는 에어백을 포함하는 경도 조절부, 및 지지체를 포함하는 매트리스를 개시한다.Disclosed is a mattress capable of adjusting hardness, and a mattress including a hardness adjusting unit including an elastic body and an airbag positioned above or below the elastic body, and a support body.
그러나, 부분적으로 세세한 경도 조절이 불가능하고, 경도 조절부의 에어백이 고장 났을 때 교체에 고비용이 필요하다.However, detailed hardness control is not possible in some parts, and high costs are required for replacement when the airbag in the hardness control part breaks down.
한국공개특허공보 제10-2002-0019584호인 경도를 조절할 수 있는 매트리스를 살펴본다.Let's look at a mattress with adjustable hardness in Korean Patent Publication No. 10-2002-0019584.
사용자의 머리와 다리가 놓이는 부분을 나타내는 위치표시, 매트의 경도 정도를 나타내는 경도표시 및 사용자의 앉은키에 따른 허리베개패드의 삽입위치를 안내하는 눈금자가 표면에 표시된 경도 조절패드를 포함하여, 사용자가 경도를 용이하게 조절할 수 있는 매트리스가 개시된다.It includes a hardness adjustment pad with a position mark indicating where the user's head and legs are placed, a hardness mark indicating the degree of hardness of the mat, and a ruler displayed on the surface to guide the insertion position of the lumbar pillow pad according to the user's sitting height. A mattress whose hardness can be easily adjusted is disclosed.
그러나, 부분적으로 세세한 경도 조절이 불가능하고, 압박으로 인해 손상된 폼 부분만을 교체할 수 없어 전체매트를 교체해야 하기에 비용이 많이 든다는 문제가 있었다.However, there was a problem that detailed hardness control was not possible in some parts, and only the foam part damaged due to pressure could not be replaced, so the entire mat had to be replaced, which was expensive.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.The present invention was created to solve the above problems.
구체적으로, 본 발명은 사용자가 원하는 경우 간편하게 경도를 조절할 수 있는 매트리스 어셈블리를 제공하고자 한다. Specifically, the present invention seeks to provide a mattress assembly that allows the user to easily adjust hardness when desired.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 매트리스(200)를 포함하는 매트리스 어셈블리로서, 상기 매트리스(200)는 상변화물질(PCM)이 충진된 상변화물질층(230)을 포함하고, 상기 상변화물질층(230) 내부에 가열 부재(235)가 위치하는, 매트리스 어셈블리를 제공한다.One embodiment of the present invention to solve the above problem is a mattress assembly including a
또한, 상기 매트리스(200)는, 상기 상변화물질층(230) 상부의 상부 단열층(220); 및 상기 상변화물질층(230) 하부의 하부 단열층(240)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 매트리스(200)는, 상기 상부 단열층(220) 상부의 외부 커버(210); 및 상기 하부 단열층(240) 하부에 위치하며 쿠션 부재를 포함하는 쿠션층(250)을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 매트리스(200) 상부의 탑퍼(100)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a
또한, 상기 가열 부재(235)의 가열을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a control unit that controls heating of the
또한, 상기 제어부에는 상기 상변화물질(PCM)의 고체 상과 액체 상이 변화되는 고액 상변화 온도가 저장되어, 상기 제어부가 상기 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 이상으로 제어함으로써 상기 매트리스의 경도를 낮추고, 상기 제어부가 상기 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 미만으로 제어함으로써 상기 매트리스의 경도를 높이는 것이 바람직하다.In addition, the control unit stores the solid-liquid phase change temperature at which the solid phase and liquid phase of the phase change material (PCM) change, and the control unit controls the temperature of the
또한, 상기 매트리스(200)의 머리부분 쪽부터 차례로 제 1 구역, 제 2 구역, 제 3 구역 및 제 4 구역으로 구분되며, 상기 가열 부재(235)는 상기 제 1, 2, 3 및 4 구역 중 어느 하나 이상의 구역을 선택적으로 가열할 수 있는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 상부 단열층(220)은 상기 제 1 구역에만 구비되는 것이 바람직하다.Additionally, it is preferable that the upper insulation layer 220 is provided only in the first zone.
또한, 상기 제어부는 타이머를 포함하여, 상기 가열 부재(235)의 가열 시간이 제어되는 것이 바람직하다.In addition, the control unit preferably includes a timer to control the heating time of the
본 발명에 의하여, 사용자는 자신의 원하는 경우 매트리스의 경도를 간편하게 조절할 수 있다. According to the present invention, the user can easily adjust the hardness of the mattress if desired.
예를 들어, 현재의 매트리스에서 보다 딱딱한 매트리스를 원하는 경우, 또는 보다 부드러운 매트리스를 원하는 경우, 자신의 취향에 따라 적절하게 매트리스 경도를 조절할 수 있다.For example, if you want a harder mattress from your current mattress, or if you want a softer mattress, you can adjust the mattress hardness appropriately according to your preference.
이러한 조절은, 매트리스를 분해하거나 스프링 등의 자재를 교환하지 않고 간단하게 가열 부재의 가열 정도만 조절함으로써 가능하기에, 조작이 간편하고 번거롭지 않다. This adjustment is possible by simply adjusting the heating degree of the heating member without disassembling the mattress or replacing materials such as springs, so operation is simple and hassle-free.
다른 실시예에서는, 사용자가 자신이 원하는 부분의 매트리스 경도만 조절할 수도 있다. 원하는 시간 동안에만 매트리스 경도 조절도 가능하다.In another embodiment, the user may only adjust the hardness of the mattress in the area desired by the user. You can also adjust the mattress hardness only for the desired amount of time.
예를 들어, 머리 부분은 딱딱하게 하면서, 허리 부분은 부드럽게 하는 매트리스로 조절할 수도 있다.For example, you can adjust the mattress to be firm at the head and soft at the waist.
또 다른 실시예에서는, 단열층을 조절함으로써 온열감을 느낄 수도 있다. In another embodiment, a sense of warmth may be felt by adjusting the insulating layer.
도 1은 본 발명에 따른 매트리스 어셈블리를 개략적으로 도시한다. Figure 1 schematically shows a mattress assembly according to the invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 매트리스 어셈블리는, 탑퍼(100)와 매트리스(200)를 포함한다. The mattress assembly according to the present invention includes a
매트리스(200)는 상측으로부터 아래로 외부 커버(210), 상부 단열층(220), 상변화물질층(230), 하부 단열층(240) 및 쿠션층(250)을 포함한다. The
외부 커버(210)는 탑퍼(100)에 연결되는 부분으로 천 재질인 것이 일반적이다. The outer cover 210 is a part connected to the
상부 단열층(220)과 하부 단열층(240)은 가열되는 상변화물질층(230)의 단열을 위한 구성이다. 단열이 가능한 어떠한 재질이어도 무방하다.The upper insulation layer 220 and the lower insulation layer 240 are configured to insulate the heated phase change material layer 230. Any material that can insulate may be used.
상변화물질층(230)에는 상변화물질이 충진되어 있으며, 내측으로는 가열 부재(235)가 구성된다. The phase change material layer 230 is filled with a phase change material, and a
상변화물질층(230)의 외부 자체는 PVC 등의 재질인 것이 바람직하다.The exterior of the phase change material layer 230 itself is preferably made of a material such as PVC.
가열 부재(235)는 매트리스(200) 외부의 제어부(미도시)에 연결되고, 사용자는 가열 부재(235)의 가열 정도를 조절할 수 있다. The
일 실시에에서, 가열 부재(235)는 전력에 의하여 가열되는 열선일 수 있으나, 그 외의 어떠한 다른 가열 수단이어도 무방하다. In one embodiment, the
충진되는 상변화물질(PCM; Phase Change Material)은, 특정 온도에서 고체에서 액체로, 또는 액체에서 기체로, 그 상(狀)을 변화시킬 수 있는 물질이다. 예를 들어, 하이드로카본 계열의 테트라데칸, 옥타데칸, 노나데칸 등의 유기물질, 또는 염화칼슘수화물 등의 무기물질일 수 있으며, 그 종류에 본 발명의 범위가 제한되지 않는다. A filled phase change material (PCM) is a material that can change its phase from solid to liquid, or from liquid to gas, at a specific temperature. For example, it may be an organic material such as hydrocarbon-based tetradecane, octadecane, or nonadecane, or an inorganic material such as calcium chloride hydrate, and the scope of the present invention is not limited to the type.
상변화물질층(230)에 충진된 상변화물질의 상을 변화시키는 온도, 구체적으로 고체와 액체 사이에서 상이 변화하는 고액 상변화 온도는 제어부(미도시)에 미리 저장되어 있다. 고액 상변화 온도 이상인 경우, 상변화물질이 액체가 되고, 고액 상변화 온도 미만인 경우 상변화물질이 고체가 된다. The temperature at which the phase of the phase change material filled in the phase change material layer 230 changes, specifically the solid-liquid phase change temperature at which the phase changes between solid and liquid, is stored in advance in the control unit (not shown). If the temperature is above the solid-liquid phase change temperature, the phase change material becomes a liquid, and if it is below the solid-liquid phase change temperature, the phase change material becomes a solid.
이에 따라, 사용자는 제어부가 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 이상으로 제어하게 함으로써 매트리스의 경도를 낮출 수 있으며, 반대로 제어부가 상기 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 미만으로 제어하게 함으로써 매트리스의 경도를 높일 수 있다. Accordingly, the user can lower the hardness of the mattress by having the controller control the temperature of the
즉, 사용자 입장에서는 제어부를 통한 온도 조절만으로 매트리스의 경도를 간편하게 조절할 수 있다.In other words, the user can easily adjust the hardness of the mattress simply by adjusting the temperature through the control unit.
특히, 가열 부재(235)의 온도가 정확하게 고액 상변화 온도에 이르지 않아도, 해당 온도 주변에서는 가열 부재(235)를 중심으로 어느 정도 고액 상변화가 이루어지기에, 다소 미세한 경도의 조절이 가능하다.In particular, even if the temperature of the
예를 들어, 고액 상변화 온도가 섭씨 100도인 경우, 약 90도에서는 다수의 상변화물질이 고체이고 일부 상변화물질이 액체가 되기 시작하고, 약 110도에서는 다수의 상변화물질이 액체이고 일부 상변화물질이 고체이기에, 매트리스의 미세한 경도 조절이 가능한 것이다. For example, if the solid-liquid phase change temperature is 100 degrees Celsius, at about 90 degrees, many of the phase change materials are solid and some begin to become liquid, and at about 110 degrees, many of the phase change materials are liquid and some begin to become liquid. Because the phase change material is solid, it is possible to finely adjust the hardness of the mattress.
제어부(미도시)는 가열 부재(235)에 전기적으로 연결되어 있는 것으로, 매트리스 어셈블리 주변에 있는 것이 바람직하다. The control unit (not shown) is electrically connected to the
본 발명의 다른 실시예에서, 제어부는 타이머를 포함하여 가열 부재(235)의 가열 시간을 제어할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the controller may control the heating time of the
이를 통하여, 사용자는 원하는 시간에만 가열 부재(235)가 가열되도록 할 수 있어서, 매트리스 어셈블리를 사용하는 시간에만 원하는 경도를 취할 수 있다. 또한, 가열 부재(235)의 가열에 사용되는 전력 소비를 최소화할 수도 있다.Through this, the user can cause the
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 매트리스(200)의 구역별로 상이한 경도를 선택할 수도 있다. In another embodiment of the present invention, different hardnesses may be selected for each section of the
예를 들어, 매트리스(200)가 머리부분 쪽부터 차례로 제 1 구역, 제 2 구역, 제 3 구역 및 제 4 구역으로 구분될 경우, 가열 부재(235)가 각각의 구역마다 개별적으로 제어되도록 배열됨으로써, 해당 구역의 경도를 선택적으로 조절하는 것이다. For example, when the
이를 위하여, 도 1에 도시된 도면에서는 매트리스(200)의 전체 구역에 걸쳐 하나의 가열 부재(235)가 연결되어 있으나, 제 1, 2, 3, 4 구역마다 개별적으로 작동되는 가열 부재가 선택될 수 있다.To this end, in the drawing shown in FIG. 1, one
이를 통하여, 사용자가 특정 구역은 딱딱한 경도, 다른 구역은 부드러운 경도를 원할 경우에도 이에 맞추어 매트리스 경도가 설정될 수 있다. Through this, even if the user wants a hard hardness in a specific area and a soft hardness in another area, the mattress hardness can be set accordingly.
예를 들어, 허리가 불편한 사용자를 위하여, 허리 부분(제 2 구역)의 경도만 딱딱하게 하고, 다른 부분은 부드럽게 하여 사용자 맞춤형 안락감을 제공할 수 있다. For example, for a user with back discomfort, only the waist portion (second zone) can be hardened and other portions can be softened to provide user-customized comfort.
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상부 단열층(220)이 머리부분인 제 1 구역에만 구비되도록 하여, 가열 부재(235) 및 상변화물질층(230)의 열을 전기 장판처럼 이용할 수도 있을 것이다. In another embodiment of the present invention, the upper insulating layer 220 may be provided only in the first zone, which is the head, so that the heat of the
이 경우, 사용자는 별도의 전기 장판 또는 온수 매트 등을 사용하지 않으면서도, 경도 조절과 함께 온열감을 느낄 수 있다. In this case, the user can feel the warmth while adjusting the hardness without using a separate electric blanket or heated mat.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. Above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but these are merely illustrative examples, and various modifications and equivalent alternatives can be made by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined by the scope of the patent claims.
100: 탑퍼
200: 매트리스
210: 외부 커버
220: 상부 단열층
230: 상변화물질층
235: 가열 부재
240: 하부 단열층
250: 쿠션층100: Topper
200: Mattress
210: outer cover
220: upper insulation layer
230: Phase change material layer
235: Heating member
240: Lower insulation layer
250: Cushion layer
Claims (9)
상기 매트리스(200)는
상변화물질(PCM)이 충진된 상변화물질층(230);
상기 상변화물질층(230)의 상부에 배치되는 상부 단열층(220); 및
상기 상변화물질층(230) 내부에 위치하는 가열 부재(235);를 포함하고,
상기 매트리스(200)의 머리부분 쪽부터 차례로 복수 개의 구역으로 구분되며,
상기 상부 단열층(220)은 상기 복수 개의 구역 중 머리부분 쪽에 위치한 구역에만 구비되는,
매트리스 어셈블리.
A mattress assembly comprising a mattress (200),
The mattress 200 is
A phase change material layer (230) filled with phase change material (PCM);
an upper insulating layer 220 disposed on top of the phase change material layer 230; and
It includes a heating member 235 located inside the phase change material layer 230,
The mattress 200 is sequentially divided into a plurality of zones starting from the head,
The upper insulation layer 220 is provided only in the area located at the head of the plurality of areas,
Mattress assembly.
상기 매트리스(200)는,
상기 상변화물질층(230) 하부의 하부 단열층(240)을 더 포함하는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 1,
The mattress 200,
Further comprising a lower insulation layer 240 below the phase change material layer 230,
Mattress assembly.
상기 매트리스(200)는,
상기 상부 단열층(220) 상부의 외부 커버(210); 및
상기 하부 단열층(240) 하부에 위치하며 쿠션 부재를 포함하는 쿠션층(250)을 더 포함하는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 2,
The mattress 200,
An external cover 210 on the upper insulation layer 220; and
Further comprising a cushion layer 250 located below the lower insulation layer 240 and including a cushion member,
Mattress assembly.
상기 매트리스(200) 상부의 탑퍼(100)를 더 포함하는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 3,
Further comprising a topper 100 on the mattress 200,
Mattress assembly.
상기 가열 부재(235)의 가열을 제어하는 제어부를 더 포함하는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 2,
Further comprising a control unit that controls heating of the heating member 235,
Mattress assembly.
상기 제어부에는 상기 상변화물질(PCM)의 고체 상과 액체 상이 변화되는 고액 상변화 온도가 저장되어,
상기 제어부가 상기 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 이상으로 제어함으로써 상기 매트리스의 경도를 낮추고,
상기 제어부가 상기 가열 부재(235)의 온도를 고액 상변화 온도 미만으로 제어함으로써 상기 매트리스의 경도를 높이는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 5,
The control unit stores the solid-liquid phase change temperature at which the solid phase and liquid phase of the phase change material (PCM) change,
The control unit lowers the hardness of the mattress by controlling the temperature of the heating member 235 to a solid-liquid phase change temperature or higher,
The control unit increases the hardness of the mattress by controlling the temperature of the heating member 235 to below the solid-liquid phase change temperature.
Mattress assembly.
상기 가열 부재(235)는 상기 복수 개의 구역을 선택적으로 가열할 수 있는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 5,
The heating member 235 is capable of selectively heating the plurality of zones,
Mattress assembly.
상기 제어부는 타이머를 포함하여, 상기 가열 부재(235)의 가열 시간이 제어되는,
매트리스 어셈블리.
According to claim 7,
The control unit includes a timer to control the heating time of the heating member 235.
Mattress assembly.
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